Disminución de la actividad superficial y evidencias de nuevas intrusiones magmáticas y aumento de presiones internas

Resumen
Durante las últimas dos semanas se ha observado una disminución de la actividad superficial en el volcán Cotopaxi, caracterizada por un debilitamiento de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza y asociada a una reducción del tremor de emisión. Sin embargo desde el 10 de septiembre se ha registrado un aumento en el número de eventos volcano-tectónicos (rupturas dentro del volcán) y de la deformación del edificio volcánico posiblemente relacionados a una nueva intrusión de magma en profundidad o a un aumento de la presión en el reservorio magmático. Adicionalmente, desde dos semanas atrás se observa un posible aumento del aporte de magma fresco en la ceniza volcánica. Durante el último sobrevuelo se han registrados nuevas anomalías térmicas en los flancos superiores del volcán. Estos cambios podrían ser seguidos por nuevos pulsos de actividad eruptiva en los próximos días a semanas.

Sismicidad
Desde el 10 de Septiembre se registra un incremento en el número de eventos de tipo volcano-tectónico (VT, asociados a rupturas dentro del volcán) con 43 sismos durante este día y posteriormente se ha registrado un promedio de 54 VT diarios (Fig. 1). Con el aumento en el número de sismos VT, el tremor que estaba relacionado con emisiones de ceniza disminuyó.

Estos sismos VT fueron localizados principalmente entre 9 y 12 km bajo la cumbre del volcán y alrededor de 4 km bajo la cumbre pero en menor cantidad (Fig. 2). Algunos de estos eventos VT también se han registrado al Norte del volcán por el sector de PITA (zona distal) a profundidades de 12 km respecto a la cumbre. Las magnitudes de estos eventos VT son menores a 2.0 en la escala de Richter, sin embargo, dichos valores representan una energía considerable en un contexto volcánico.

Debido a que los eventos VT se distribuyen a lo largo del posible conducto volcánico, así como, en las regiones de menor esfuerzo alrededor del volcán (e.j. sector de Pita), se supone que el magma o los gases están ejerciendo presiones en esta zona.

Deformación
La red de inclinometría muestra un cambio en el patrón de deformación en el flanco nororiental en los últimos 10 días (Fig. 3). Este cambio es simultáneo con el aumento del número de eventos VT indicando un aumento de presión en edificio volcánico.

Dispersión y caída de ceniza
En base a las alertas emitidas por la Washington VAAC se puede observar que durante el periodo 04-11/09/2015, las nubes de ceniza asociadas a la actividad del volcán Cotopaxi afectaron una gran parte del Ecuador (Fig. 4). La altura de las nubes de ceniza alcanzó un máximo de 2.9 km sobre el nivel del cráter (snc) el 4-5 de septiembre (6.0 km snc la semana anterior). Se puede observar una disminución de la altura de las nubes de ceniza asociadas a una disminución de la intensidad de la actividad eruptiva. La velocidad de las nubes de ceniza varió entre 3.9 y 14.1 m/s. La dirección predominante del viento ha sido hacia el Occidente (entre SW y W). Las nubes de ceniza alcanzaron la costa hacia el Occidente, Machachi al Norte y Latacunga al Sur, con una dirección predominante de las nubes de ceniza hacia el Occidente alcanzando hasta 465 km de longitud el 9 de septiembre.

Las zonas más afectadas por las caídas de ceniza entre el 4 y el 11 de septiembre se encuentran al Occidente del volcán con una intensidad máxima en el Parque Nacional Cotopaxi y El Chasqui (Fig. 5). La estimación de la masa y del volumen total emitido durante este periodo es de ~7.64 × 107 kg (~62,000 m3) lo que permite calificarlo con un índice de explosividad volcánica VEI 1. Desde el inicio de la actividad se acumuló ~9.09 × 108 kg (~742,000 m3) de ceniza hasta el viernes 11 de septiembre de 2015. Vale indicar que la actividad durante la última semana ha disminuido respecto a la semana anterior (~122,000 m³).

El análisis granulométrico de las muestras de ceniza indica una proporción muy importante de ceniza extremadamente fina (entre 30 y 75 % menor a 63 μm). Aparte del material recuperado durante el primer día de la erupción (14 de agosto) que tenía una distribución granulométrica un poco más gruesa, las demás muestras no indican un cambio y presentan una granulometría principalmente muy fina a extremadamente fina. El análisis de componentes realizado con lupa binocular y microscopio electrónico de barrido (MEB) muestra claramente una evolución de la ceniza con una disminución del aporte del sistema hidrotermal (líticos con pirita, escorias grises con vesículas rellenas de material hidrotermal, cuarzo hidrotermal) y un posible aumento del aporte de magma fresco (cristales libres, partículas vítreas con baja vesicularidad y alto contenido de microlitos), en particular desde el 28 de agosto (Fig. 6).

Emisión del SO2
Desde el 10 de septiembre los valores de SO2 se han mantenido alrededor de 2000 ton/día. Estos valores son similares a los registrados previo a las explosiones del 14 de Agosto (Fig. 7). Sin embargo, la emisión de SO2 ha pasado de continua a pulsátil, registrándose valores más bajos el 13 de septiembre. Esto podría corresponder a una disminución del SO2 en el magma, es decir a un empobrecimiento en este gas en el sistema; o a una disminución de la permeabilidad del conducto, lo que impediría el desfogue continuo de los gases.

Observaciones Visuales
En los últimos días se han observado emisiones de gas con bajo contenido de ceniza que no suben más de 500 m sobre el nivel del cráter (snc) (Fig. 8A). El 15 de septiembre, a las 13h00 (TL) se pudo observar una emisión un poco más energética con contenido moderado de ceniza que alcanzó 1.5 km snc y fue dirigida hacia el Occidente. Un grupo del Instituto Geofísico realizó una misión entre los días 12 y 13 de septiembre para realizar varias tareas de observación. Gracias a las buenas condiciones climáticas del sector se pudieron observar emisiones de vapor poco energéticas con bajo contenido de ceniza con una dirección preferencial hacia el Suroccidente alcanzando una altura máxima de 1 km snc. En las partes altas del flanco occidental se observó actividad fumarólica mientras que en Yanasacha esta actividad no fue evidente. No se registraron ruidos asociados a la emisión de gases y ceniza. Durante la noche no se observó incandescencia (Fig. 8B).

Monitoreo térmico
Se adquirieron imágenes térmicas del sector Noroccidental del volcán. Se observaron las anomalías relacionadas con el sector de Yanasacha y la emisión continua que reflejaron temperaturas máximas aparentes (TMA) de 21.7 y 10.1 °C respectivamente (Fig. 9). Estos valores se encuentran dentro de los rangos medidos entre los años 2002 y 2014.

Durante el sobrevuelo realizado el 15 de septiembre, se observó la presencia de nuevos campos fumarólicos en el cráter interno bajo la cumbre y en su sector sur oriental (Fig. 10). Las temperaturas más altas corresponden a los campos fumarólicos del cráter interno y de sector superior del flanco oriental alcanzando los 43,1°C. Se determinó que el área de los campos fumarólicos de la parte superior del edificio va aumentando progresivamente y  además fue se identificaron nuevos anomalías en los flancos sur oriental y sur occidental.

Interpretación
En base a los datos obtenidos se evidencia una disminución de la actividad superficial en las últimas dos semanas caracterizada por una disminución de la intensidad de las emisiones de gas y ceniza, y asociada a la disminución del tremor de emisión. Esta disminución puede interpretarse por el agotamiento de la energía de la intrusión magmática que provocó esta actividad registrada y observada hasta el momento. Sin embargo el aumento importante del número de sismos volcano-tectónico y su ubicación (VT distales y VT profundos), y la deformación incipiente asociada del edificio volcánico indica una posible realimentación del reservorio magmático localizado entre 3 y 7 km de profundidad bajo el cráter o un aumento de la presión interna. De llegar a zona más superficiales este cuerpo magmático podría provocar un aumento de la actividad eruptiva, particularmente la ocurrencia de otra fase de explosiones que anuncian la llegada a la superficie del nuevo magma, en menor o mayor volumen.

Escenarios:
Se plantean como posibles los siguientes escenarios para los próximos días a semanas, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

• a) llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua marzo 2013). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. Durante esa fase eruptiva se pueden producir explosiones de tamaño moderado con caídas de bombas balísticas que alcanzan un máximo de 5 km desde el cráter y pequeños flujos piroclásticos (tipo Tungurahua julio 2013). Adicionalmente se pueden formar lahares (flujos de lodo y escombros volcánicos) secundarios generados por la mezcla del material volcánico con agua de lluvia o por derretimiento de la nieve en la zona alta. En este escenario los lahares podrían ser de tamaño pequeño hasta moderado y afectarían principalmente la zona del Parque Nacional Cotopaxi. La erupción termina siendo una VEI 2-3. Al momento de la publicación de este informe este es el escenario más probable;
• b) los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo Cotopaxi junio 1877, Reventador noviembre 2002, Tungurahua agosto 2006) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos pueden alcanzar el pie del volcán. El contacto entre los flujos piroclásticos y el glaciar produce un derretimiento de una parte de este generando lahares que bajan por uno o algunos de los drenajes que nacen en el volcán. Estos lahares serian de tamaño moderado a grande y pueden viajar decenas hasta cientos de kilómetros por los valles de los ríos dejando depósitos de metros hasta decenas de metros de espesor. Adicionalmente se puede producir fuertes caídas de ceniza y lapilli (cascajo) asociada a esta actividad. El espesor del depósito de caída podría alcanzar más de 2.5 cm a más de 50 km del volcán en la dirección principal del viento. En general, a las erupciones paroxismales, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4. Al momento de la publicación de este informe este escenario es menos probable que a);
• c) no se descarta por completo una disminución de la actividad eruptiva en el caso de que la nueva intrusión de magma no ascienda a zonas superficiales. Sin embargo, en función de los parámetros de monitoreo y a la historia volcánica del Cotopaxi, este escenario es el menos probable.

Estos escenarios pueden ser cambiados de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

BB, PM, GP, IM, AA, GV, SH, SV, MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Con la coordinación del Ministerio de Turismo, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y GAD Mejía el día viernes 11 de septiembre del 2015 se realizaron las charlas a los trabajadores de los diferentes establecimientos hoteleros y turísticos que se encuentran en la zona norte del volcán Cotopaxi.

Los temas que se dieron a conocer fueron los siguientes:
* Métodos de monitoreo del volcán Cotopaxi:
    Sísmico
    Deformación
    Geoquímica
    Satélites
    Imágenes térmicas
    Observaciones Visuales y sobrevuelos
* Los fenómenos Volcánicos
    Gases
    Caída de ceniza
    Balísticos
    Flujos de lodo
    Flujos de lava
    Flujos Piroclásticos
    Avalancha de escombros
* Estado Actual del Volcán
* Escenarios frente a una posible erupción del volcán

Por parte del IGEPN se contestaron todas las dudas que manifestaron los asistentes, todo con el fin de indicar a las personas cómo se debe convivir con un volcán activo en la zona.

Adicionalmente personal de turno del Observatorio del Volcán Tungurahua acompañaron al Sr. Carlos Sánchez dueño del lugar turístico conocido como LA CASA DEL ÁRBOL en Baños y vigía del volcán Tungurahua desde 1999, quien compartió todos sus conocimientos y experiencias sobre como conllevar la activación de un volcán y los fenómenos volcánicos frente a la visita de los turistas internacionales y nacionales.

El objetivo de estas charlas es que el personal de los establecimientos cercanos al volcán conozca todos los términos técnicos, fenómenos volcánicos y así se familiaricen con ellos y puedan trasmitirlos a los turistas para que de esta manera no sean víctimas de la desinformación y aprendan a vivir con un volcán activo en la zona. Estas actividades se replicaran tanto en la comunidad de la zona como en la parte sur del volcán por parte de las instituciones involucradas.

Como parte del monitoreo continuo que realiza el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional en el volcán Cotopaxi, los técnicos: Silvia Vallejo, Freddy Vásconez, Marco Almeida y Francisco Vásconez miembros del IG acamparon en el flanco sur-oriental del Volcán Rumiñahui los días 12 y 13 de septiembre con el fin de realizar observaciones e imágenes térmicas del volcán Cotopaxi.

Realizar monitoreo desde un lugar tan cercano al volcán permite identificar cualquier cambio mínimo en la actividad superficial, sean estos: sonidos, cambios en los niveles energéticos, contenido de ceniza y dirección de las emisiones y/o cambios en las temperaturas de las fumarolas ya existentes en el volcán.

Escuche la entrevista completa sobre el informe especial del  volcán Cotopaxi, realizada hoy lunes 14 de septiembre en Radio Pública del Ecuador (RPE) en el programa La Cabina.

Con la coordinación del Ministerio de Turismo, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional junto al Subdirector de Bienestar Turístico, técnicos de la SGR zonal 3, coordinación Zonal 3 del MINTUR, Seguridad Ciudadana del GAD Latacunga y personal del Municipio de Latacunga visitaron los establecimientos hoteleros y turísticos de la zona Sur del volcán Cotopaxi en la Provincia de Cotopaxi.

Por parte de los técnicos del IGEPN se expuso en sitio con cada instalación los diferentes fenómenos que podrían afectar estas zonas para los distintos escenarios que puede presentar en el caso de una erupción del volcán Cotopaxi como es la caída de ceniza y de lahares. Los técnicos contestaron las diferentes dudas del personal de las instalaciones y además recalcaron que el IGEPN está trabajado diariamente en el monitoreo del volcán y toda la información es verídica.

Adicionalmente los diferentes miembros de las demás instituciones recolectaron información de cada uno de los establecimientos para poder combatir todos estos rumores que se tiene frente al volcán, aumentar el flujo de turistas y sacar adelante a estos establecimientos como lo está haciendo la provincia de Tungurahua con su volcán. Este trabajo se lo está realizando en la parte Norte y Sur del volcán

Patricia Mothes, Directora del área de vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, participó en la reunión organizada por la Ministra de Turismo, Sandra Naranjo, con la finalidad de informar al sector turístico de la provincia de Cotopaxi sobre la situación actual del volcán.

Durante su intervención la vulcanóloga explicó a los asistentes, que el Instituto Geofísico se encuentra monitoreando al Volcán Cotopaxi, las 24 horas durante los 7 días de la semana, realizando un monitoreo permanente de la deformación de la base del volcán con GPS, lo que permite observar el comportamiento térmico del coloso.

En esta reunión estuvo presente el Ministro Coordinador de Seguridad, César Navas y varios representantes de Instituciones públicas y del sector turístico para buscar alternativas que permitan reactivar el turismo en la zona.

Disminución de la energía sísmica y el tamaño de emisiones de las cenizas. Posibilidad de nuevos pulsos de actividad.

Resumen:
Desde el 5 de septiembre (informe N.- 14) se ha registrado un descenso en los niveles de energía sísmica y en el tamaño y contenido de ceniza de las columnas de emisión del volcán Cotopaxi.  Se destaca la ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 a 4.5 km bajo el cráter del volcán y el progresivo incremento de material juvenil en la ceniza del volcán, el cual tiene como fuente la fragmentación de magma en el interior del conducto.  Esta disminución de la actividad puede ser temporal y podría ser seguida por nuevos pulsos de actividad eruptiva.

Sismicidad:
Desde el Informe Especial N.- 14 emitido el 05 de septiembre, el volcán Cotopaxi ha continuado mostrando un descenso temporal en los niveles de energía sísmica liberada (Fig. 1).  Esta disminución está relacionada a una reducción en las amplitudes del tremor de emisión, las mismas que entre el 22 y el 29 de agosto de este año alcanzaron valores muy altos como se aprecia en la figura 1.

En los sismogramas se observa que los episodios de tremor son seguidos por periodos de algunas horas de relativo silencio sísmico (Fig. 2).  En estos periodos se observan algunos sismos locales, de los cuales se debe destacar el sismo de las 11h58 (tiempo local) del 7 de septiembre ocurrido a 4.5 km de profundidad bajo la cumbre.  Este evento tuvo una magnitud de 3.4, constituye uno de los sismos de mayor magnitud detectado en el volcán en las últimas semanas.

Entre el 1 y 8 de septiembre se ha registrado un número importante de eventos sísmicos (Tabla 1).  Sus hipocentros están localizados entre 2 a 11 km bajo la cumbre (Fig. 3).  Muchos de estos eventos son tremores, sismos tipo VT (fracturamiento de rocas), LP y VLP (movimiento de fluidos en el interior del volcán).

Caída de Cenizas:
En base de mediciones realizados por personal del IGEPN de la distribución, espesores y pesos de las cenizas que han caído en los alrededores del volcán, se puede destacar que durante la semana pasada, del 28 Agosto al 04 de Septiembre del 2015, la zona más afectada fue la del Parque Nacional Cotopaxi, donde se midieron hasta 2 kilogramos de acumulación de ceniza por metro cuadrado durante este periodo.  Esta zona comprende 9 km2 de superficie.  Mientras la zona con caídas de hasta 200 g/m2 mide aproximadamente 150 km2 (Fig. 4).

En base a los datos obtenidos se estima que han caído 122,000 m3 de ceniza, calificando que la erupción tiene un nivel de explosividad VEI = 1 (VEI son las siglas del Índice de Explosividad Volcánica, el cual es un referente del tamaño de las erupciones).  Este volumen es alrededor de la tercera parte de lo que cayó en la semana pasada (410,000 m3).  Desde el 14 de agosto del presente, cuando empezó la expulsión del material piroclástico, se ha acumulado en el terreno unos 680,000 m3 de ceniza. Del análisis de las muestras de ceniza se ha encontrado un aumento en la proporción de fragmentos juveniles (provenientes de magma fresco) en la ceniza.

Emisión del SO2:
Los valores de SO2 han bajado en una manera importante.  En la imagen satelital se observa una pequeña nube de este gas magmático.  El tamaño observado en los días anteriores fue 4 a 5 veces mayor en su cobertura (Fig. 5).

Mediciones termales: El día 9 de septiembre, un grupo de técnicos del IG, con el apoyo logístico del MICS, realizaron un sobrevuelo al volcán en una aeronave Twin Otter de la FAE. Las condiciones de nubosidad durante el vuelo fueron desfavorables, la mayor parte del tiempo el volcán permaneció entre nubes. Sin embargo se pudo realizar mediciones de la columna de emisión, la cual presentaba un contenido moderado a alto de ceniza, elevándose unos 200 a 300 m sobre el cráter, para luego dirigirse hacia el W; las medidas con cámara infrarroja de esta emisión dieron una temperatura (TMA) de 27.1° C (Fig. 6), muy inferior a los 200.3° C medidos durante el vuelo del 3 de septiembre.

Al igual que lo observado durante el vuelo del 3 de septiembre, tampoco en esta ocasión se observaron bloques acompañando a las columnas de emisión, como se pudo observar en las imágenes térmicas durante el vuelo del 26 de agosto. Igualmente se debe indicar que en varios sitios de los flancos se pudo observar la presencia de nuevas anomalías termales en el glaciar, las mismas que no habían sido vistas anteriormente.

Observaciones Visuales:
En los últimos días se han observado columnas de ceniza que no suben más de 1 km por encima del cráter.  El domingo 06 de Septiembre, las emisiones del volcán tuvieron poco contenido de ceniza y su columna no subió más de 1 km sobre el nivel del cráter (Fig. 7).

Durante el vuelo del día 9 de septiembre, de manera similar a lo que se observó en el glaciar del flanco N durante el vuelo del 3 de septiembre, fue notorio observar en el flanco S la presencia de agua y humedad en el contacto del glaciar con la superficie del terreno, desde allí se formaban delgados hilos de agua los que descendían aguas abajo por el flanco  (Fig. 8) hasta los drenajes principales del volcán; adicionalmente se observó que el glaciar se encontraba completamente distorsionado por la presencia de innumerables grietas que lo cruzaban, estas no habían sido vistas con anterioridad, posiblemente esto obedece al descongelamiento del glaciar.

Escenarios:
Considerando los datos obtenidos, se plantean como posibles los escenarios 2a y 2b para las próximas semanas, que fueran presentados en el Informe Especial N.- 9 del 21 de agosto del 2015, los cuales contemplan la ocurrencia de ascensos de volúmenes de magma desde la cámara magmática hacia el reservorio:

2a) Llegan lentamente varios pulsos de nuevo magma al reservorio, espaciados entre sí por un tiempo de varias semanas o meses. En este caso, varios pulsos de actividad eruptiva se materializan varias veces, con lo que el presente proceso eruptivo se prolonga por meses (tipo Tungurahua). Los espesores de ceniza acumulados son importantes en las direcciones predominantes del viento. La erupción termina siendo una VEI 2-3.

2b) Los pulsos de magma que ascienden tienen volúmenes mayores y una mayor velocidad de ascenso. Esto hace que las altas presiones producidas abran violentamente el conducto volcánico y se produzcan erupciones paroxismales de VEI 3-4 (tipo junio, 1877) con la generación de flujos piroclásticos en todos los flancos dado el carácter central del cráter, con predominancia hacia la dirección del viento. Los flujos piroclásticos en su contacto con el glaciar disparan lahares que bajan por uno o todos los tres drenajes que nacen en el volcán.  Estos lahares (flujos de escombros) viajan decenas o cientos de kilómetros por los valles de los ríos y producen depósitos de decenas de metros de altura. A las erupciones paroxísmicas, siguen otras menores que van decayendo en intensidad hasta que cesan luego de varios meses o años. Dependiendo del tamaño de los episodios eruptivos se producen o no más lahares aunque de volúmenes y caudales mucho menores que el evento principal. El tamaño final de la erupción es un VEI 4.

Estos escenarios pueden ser cambiados en el futuro de acuerdo a la evolución de la actividad del volcán.

Conclusiones:
Se ha registrado una disminución en el tamaño de los episodios de tremor, lo cual está relacionado a una disminución tamaño de las emisiones de ceniza.  También se ha observado una disminución en el contenido de ceniza en las columnas de emisión.

La ocurrencia de un sismo de magnitud 3.4 bajo el cráter y los cambios observados en la proporción de material juvenil en la ceniza sugieren que el magma continúa moviéndose lentamente en el interior del volcán.  Por lo indicado, se considera que la disminución de la actividad que se ha observado en los últimos días puede ser temporal y no se puede descartar la ocurrencia de nuevos pulsos de actividad eruptiva.

PM,MR,BB,PR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

Con el apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, personal del Instituto Geofísico semanalmente realiza sobrevuelos desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452).

La finalidad de estos sobrevuelos es:

* Toma de imágenes térmicas del volcán

* Monitoreo de la actividad superficial

* Evaluación de gases con el instrumento multigases.

Toda esta información es recopilada para los informes diarios y especiales que realiza el IGEPN en el monitoreo del volcán Cotopaxi.

Tres expertos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) del Observatorio de Cascadia se encuentran en el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) para colaborar en el robustecimiento del sistema de detección en el caso de un descenso de flujos de lodo (lahares) en el volcán Cotopaxi, en la elaboración de pronósticos en el caso de una eventual erupción del volcán y compartiendo sus conocimientos sobre el monitoreo volcánico y atención científica durante una crisis.

El Domingo 6 de septiembre de 2015 un grupo de técnicos del Instituto Geofísico formado por la MSc. Patricia Mothes, el Dr. Hugo Yepez, el Dr. Minard Hall, el MSc Patricio Ramón junto a los geofísicos Wendy McCausland, John Pallister y Andrew Lockhart visitaron desde San Rafael hasta la zona norte del volcán, donde los técnicos del IGEPN explicaron las zonas de afectación por flujos de lodo y ceniza que se verían afectadas por una eventual erupción.

Observaciones visuales y térmicas del volcán, disminución de la energía sísmica y características de las cenizas analizadas

05 de Septiembre de 2015

Observaciones y mediciones realizadas desde avión:
El día 3 de septiembre, con el apoyo logístico de una aeronave por parte del MICS, se efectuó un sobrevuelo desde el aeropuerto de Tababela en dirección al volcán Cotopaxi, en un avión Twin Otter de la FAE (452), al mando del Cap. Byron Pardo, siguiendo la ruta que se muestra en la figura 1.

Durante la aproximación al volcán se pudo apreciar una columna de emisión que se elevaba unos 1000 m sobre el cráter y luego se dirigía hacia el W, posteriormente por efecto de los vientos de altura ésta cambiaba su rumbo y se dirigía hacia el norte (Fig. 2), fue posible observarla cruzando sobre el aeropuerto de Tababela.

Una vez en el sector del volcán se observó que éste emitía una columna de vapor de agua con un contenido moderado a alto de ceniza, la cual ascendía hasta unos 1000 m de altura sobre el cráter, inicialmente desplazándose sobre el flanco occidental y luego en dirección al norte, donde alcanzó una altura de unos 8500 msnm, de acuerdo al reporte de la VAAC. La cobertura de ceniza sobre el volcán va desde el flanco superior NNE hasta el flanco SSW.

Como ya se mencionó en informes anteriores, en varias zonas de la parte superior de algunos glaciares se continúa observando la presencia de nuevas grietas, principalmente en los flancos E y NE y sobre la pared de Yanasacha. Zonas con desprendimientos de rocas y acumulación de material al pie de la pared, se observaron en el sector de Yanasacha. Tanto en el sector de la cumbre norte, como en la cumbre sur y otras partes altas del cono, se observó la acumulación de bloques balísticos, así como de pequeños cráteres de impacto de los mismos bloques que son expulsados durante las emisiones.

En esta oportunidad, en un momento cuando la intensidad de la emisión disminuyó, se pudo observar de mejor manera una parte del interior del cráter. Se confirmó que el glaciar circular al interior del cráter (dona), en el sector sur, debido a la actividad del volcán, ha disminuido significativamente en sus dimensiones y presenta grandes fracturas (Fig. 3), lo cual podría indicar que el mismo ha experimentado un proceso de fusión. De manera general se puede decir que las zonas de fusión del glaciar en los flancos superiores del volcán han incrementado sus dimensiones.

Fue notorio observar en el flanco N la presencia de agua y humedad en el contacto del glaciar con la superficie del terreno, desde allí se formaban delgados hilos de agua los que descendían aguas abajo por el flanco (Fig. 4) hasta los drenajes principales del volcán.

Dadas las condiciones de la emisión continua, el monitoreo termal se lo hizo únicamente en los flancos N, E, S y en la parte S del cráter interno. Las temperaturas más altas que se registraron fueron en la columna de emisión con una temperatura (TMA) de 200.3° C (Fig. 5), esto es una temperatura mayor que la registrada en la columna de emisión del 26 de agosto, que fue del orden de 150° C. En algunas zonas de los flancos S y E se nota un incremento de pocos grados centígrados de las temperaturas en relación a lo medido el 26 de agosto, por ejemplo la zona flanco Sur 4 y la zona flanco oriental 1.  En las zonas restantes se mantienen las temperaturas o hay una disminicion.

Es interesante también notar que en esta ocasión no se observaron bloques acompañando a las columnas de emisión, como se pudo observar en las imágenes térmicas durante el vuelo del 26 de agosto. Por otro lado se debe indicar que en varios sitios de los flancos se pudo observar la presencia de nuevas anomalías termales que no habían sido vistas anteriormente, como se muestra en la figura 5.

Sismicidad:
Por otro lado la sismicidad ha mantenido niveles de amplitudes sísmicas presentan valores menores comparados con hace una semana (Fig. 6), aunque sus valores son aún mucho mayores a los niveles anteriores a Junio.

Los señales sísmicas están caracterizadas por episodios de tremor de amplitud moderado (Fig.7) y de eventos sísmicos discretos ocasionales cuyos ubicaciones están alineados con el conducto volcánico a varios kilómetros de profundidad, especialmente unos sismos volcano-tectonicos y VLP´s del 01 y 02 de Septiembre que fueron reportados en el reporte No. 13 (Fig. 8a y 8b).

Características de las cenizas analizadas:
Muestras de cenizas que cayeron en el flanco occidental del volcán Cotopaxi, entre el 15 a 26 de agosto, fueron analizadas en el laboratorio del Dr. Pierre Delmelle de la Universidad de Louvain, Bélica, especialista en la química de las cenizas y sus efectos sobre la agricultura y vida humana. Los resultados (Tabla 1) muestran que las cenizas tienen un pH relativamente bajo, concentraciones de sulfatos (SO4) y mayormente concentraciones de fluor (F) y cloruro (Cl) no elevadas.

El especialista Delmelle dice que el pH bajo pueda tener implicaciones en el piel y el sistema digestivo de los animales herbívoros quienes se alimentan de la hierba cubierta con la ceniza.  Las plantas pueden sufrir de la acidez y eventualmente podría ser corrosivo para techos y metales.   El elemento fluor (F) no parece tener los niveles para causar problemas en las articulaciones o dientes de los animales herbívoros, una condición que se llama flurosis y que fue evidente en el salud de los animales durante erupciones basálticas en Chile del volcán Lonquimay.

Las cenizas que actualmente están siendo lanzadas por el volcán Cotopaxi son el producto de la erosión de las rocas del conducto o del sistema hidrotermal del volcán, donde hay un ambiente de roca alterada por condiciones ácidas, particularmente con respecto al SO4.  Eventualmente, si el sistema eruptivo muestra una mayor concentración de partículas magmáticas de material juvenil (nueva magma), el pH debe subir (normalizarse) y tendría una menor concentración de SO4.   Todos los días se está recolectando cenizas y estas son analizadas por miembros del IGEPN para identificar cambios de productos de sistema hidrotermal a uno mayormente magmático.

Resumen:
Se ha registrado un incremento de las temperaturas en la columna eruptiva de gases y cenizas.  Las amplitudes de las señales sísmicas no muestran una tendencia creciente, pero se han detectado sismos discretos ocasionales que están alineados con el conducto a profundidades de entre 3 a 11 kilómetros bajo el cráter y que están asociados con la presencia y empuje de magma.  Por otro lado, las cenizas recolectadas y estudiadas hasta el 02 de Septiembre, sugieren que todavía el mayor aporte de estos productos es roca pre-existente y alterada y relacionada con el conducto y no todavía con un nuevo cuerpo magmático.  Esta situación pudría cambiar con la continuación del proceso eruptivo y el correspondiente ascenso de magma.

PR,SV,MA,PM,MR
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional